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CN102600787A - 臭氧化连续反应装置及其工作方法 - Google Patents

臭氧化连续反应装置及其工作方法 Download PDF

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CN102600787A
CN102600787A CN2012100943232A CN201210094323A CN102600787A CN 102600787 A CN102600787 A CN 102600787A CN 2012100943232 A CN2012100943232 A CN 2012100943232A CN 201210094323 A CN201210094323 A CN 201210094323A CN 102600787 A CN102600787 A CN 102600787A
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陶建
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Asymchem Laboratories Tianjin Co Ltd
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Asymchem Life Science Tianjin Co Ltd
Tianjin Asymchem Pharmaceutical Co Ltd
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Asymchem Laboratories Fuxin Co Ltd
Asymchem Laboratories Tianjin Co Ltd
Asymchem Laboratories Jilin Co Ltd
Asymchem Life Science Tianjin Co Ltd
Tianjin Asymchem Pharmaceutical Co Ltd
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Abstract

一种臭氧化连续反应装置，其特征在于包括原料进口、原料分配装置、至少一根单根反应管、产品出口及向所述单根反应管输送臭氧的通气口；所述原料分配装置第一端连通所述原料进口；所述单根反应管第一端连通所述原料分配装置的第二端；所述产品出口连通所述单根反应管的第二端。工作方法：原料和臭氧连续从原料进口和臭氧进口进入反应装置；均匀分布到单根反应管内；反应后，尾气和产品分别连续从尾气口和产品出口排出。有益效果是：实现了臭氧化反应的规模化连续化生产；单位时间单根反应管内存在的臭氧量和液体原料也很少，反应的安全性大大提高；避免臭氧的蓄积，安全性上有很大的保证，生产能力也可以达到比较高的水平。

Description

臭氧化连续反应装置及其工作方法
(一)技术领域：
本发明涉及一种臭氧化反应装置及其工作方法，尤其涉及一种臭氧化连续反应装置及其工作方法。
(二)背景技术：
臭氧作为一种很好的氧化剂，具有氧化能力强、选择性好、反应速度快等优点。而且它还是一种“干净”的氧化剂，反应结束后可自行分解而没有残留，后处理十分简单，对环境无污染，广泛应用于废水处理、消毒杀菌、化工氧化等方面。在化工氧化方面目前最常用的臭氧化反应设备是鼓泡反应釜。但是大量臭氧聚集容易爆炸，且大多数反应溶剂具有易燃易爆的性质，同时鼓泡反应釜对体系中臭氧浓度的控制存在一定的难度，所以存在很大的危险性。降低危险最有效的方法就是减少单位反应器中的反应物量。
(三)发明内容：
本发明的目的在于设计一种臭氧化连续反应装置及其工作方法，它克服了现有使用鼓泡反应釜进行臭氧化反应存在的安全性差和间歇操作问题，该反应装置单根反应管内径为毫米级，单根反应管的体积为几十到上百毫升，单位时间单根反应管内存在的臭氧量和液体原料也很少，反应的安全性大大提高；且液体原料和臭氧连续进入反应装置，尾气和产品从反应装置连续排出，避免了臭氧的蓄积，安全性上有很大的保证，生产能力也可以达到比较高的水平。
本发明的技术方案：一种臭氧化连续反应装置，其特征在于包括原料进口、原料分配装置、至少一根单根反应管、产品出口及向所述单根反应管输送臭氧的通气口；所述原料分配装置第一端连通所述原料进口；所述单根反应管第一端连通所述原料分配装置的第二端；所述产品出口连通所述单根反应管的第二端。
所述单根反应管内填充填料，单根反应管的底部固定安装有支撑筛板；所述支撑筛板支撑填料；所述支撑筛板上有筛孔。
所述单根反应管高径比大于20。
所述填料选用玻璃填料或不锈钢填料。
所述原料分配装置采用溢流原理实现液体均布。
所述通气口包括气口I和气口II。
所述气口I为尾气口，气口II为臭氧进口。
所述气口I为臭氧进口，气口II为尾气口。
所述单根反应管安装处的装置壁上设有冷媒出口和冷媒进口。
所述臭氧化连续反应装置为一密闭容器。
一种上述臭氧化连续反应装置的工作方法，其特征在于它包括以下步骤：
(1)液体原料和臭氧分别连续从原料进口和臭氧进口进入反应装置；
(2)液体原料通过原料分配装置均匀分布到单根反应管内；
(3)液体原料和臭氧在单根反应管内反应后，尾气和产品分别连续从尾气口和产品出口排出。
所述步骤(1)中臭氧从气口II进入反应装置；步骤(3)中液体原料和臭氧在单根反应管内逆流接触反应后，尾气和产品分别连续从气口I和产品出口排出。
所述步骤(1)中臭氧从气口I进入反应装置；步骤(3)中液体原料和臭氧在单根反应管内并流接触反应后，尾气和产品分别连续从气口II和产品出口排出。
所述步骤(2)中单根反应管内填充填料，支撑筛板固定在单根反应管底部用于支撑填料。
所述反应装置的壳程通过冷媒进口和冷媒出口通入排出冷媒来控制反应温度。
本发明的有益效果是：反应管的数量取决于生产能力；在保证安全的前提下，实现了臭氧化反应的规模化连续化生产；该反应装置单根反应管内径为毫米级，单根反应管的体积为几十到上百毫升，单位时间单根反应管内存在的臭氧量和液体原料也很少，反应的安全性大大提高；且液体原料和臭氧连续进入反应装置，尾气和产品从反应装置连续排出，避免臭氧的蓄积，安全性上有很大的保证，生产能力也可以达到比较高的水平。
(四)附图说明：
图1是本发明所涉臭氧化连续反应装置的结构示意图。
图2是本发明所涉臭氧化连续反应装置中支撑筛板的结构示意图。
其中，1为原料进口，2为气口I，3为冷媒出口，4为支撑筛板，5为气口II，6为产品出口，7为冷媒进口，8为单根反应管，9为填料，10为原料分配装置，11为筛孔。
(五)具体实施方式：
实施例1：一种臭氧化连续反应装置(见图1)，其特征在于包括原料进口1、原料分配装置10、43根单根反应管8、产品出口6及向所述单根反应管8输送臭氧的通气口；所述原料分配装置10第一端连通所述原料进口1；所述单根反应管8第一端连通所述原料分配装置10的第二端；所述产品出口6连通所述单根反应管8的第二端。
所述单根反应管8内填充填料9，单根反应管8的底部固定安装有支撑筛板4；所述支撑筛板4支撑填料9；所述支撑筛板4上有筛孔11。(见图1、图2)
所述单根反应管8高径比为28。
所述填料9选用玻璃填料。
所述原料分配装置10采用溢流原理实现液体均布。
所述通气口包括气口I2和气口II5；所述气口I2为尾气口，气口II5为臭氧进口。
所述单根反应管8安装处的装置壁上设有冷媒出口3和冷媒进口7。(见图1)
所述臭氧化连续反应装置为一密闭容器。(见图1)
一种上述臭氧化连续反应装置(见图1)的工作方法，其特征在于它包括以下步骤：
(1)液体原料和臭氧分别连续从原料进口1和臭氧进口进入反应装置；
(2)液体原料通过原料分配装置10均匀分布到单根反应管8内；
(3)液体原料和臭氧在单根反应管8内反应后，尾气和产品分别连续从尾气口和产品出口6排出。
所述步骤(1)中臭氧从气口II5进入反应装置；步骤(3)中液体原料和臭氧在单根反应管8内逆流接触反应后，尾气和产品分别连续从气口I2和产品出口6排出。
所述步骤(2)中单根反应管8内填充填料9，支撑筛板4固定在单根反应管8底部用于支撑填料9。
所述反应装置的壳程通过冷媒进口7和冷媒出口3通入排出冷媒来控制反应温度。
实施例2：一种臭氧化连续反应装置(见图1)，其特征在于包括原料进口1、原料分配装置10、37根单根反应管8、产品出口6及向所述单根反应管8输送臭氧的通气口；所述原料分配装置10第一端连通所述原料进口1；所述单根反应管8第一端连通所述原料分配装置10的第二端；所述产品出口6连通所述单根反应管8的第二端。
所述单根反应管8内填充填料9，单根反应管8的底部固定安装有支撑筛板4；所述支撑筛板4支撑填料9；所述支撑筛板4上有筛孔11。(见图1、图2)
所述单根反应管8高径比为30。
所述填料9选用不锈钢填料。
所述原料分配装置10采用溢流原理实现液体均布。
所述通气口包括气口I2和气口II5；所述气口I2为臭氧进口，气口II5为尾气口。
所述单根反应管8安装处的装置壁上设有冷媒出口3和冷媒进口7。(见图1)
所述臭氧化连续反应装置为一密闭容器。(见图1)
一种上述臭氧化连续反应装置(见图1)的工作方法，其特征在于它包括以下步骤：
(1)液体原料和臭氧分别连续从原料进口1和臭氧进口进入反应装置；
(2)液体原料通过原料分配装置10均匀分布到单根反应管8内；
(3)液体原料和臭氧在单根反应管8内反应后，尾气和产品分别连续从尾气口和产品出口6排出。
所述步骤(1)中臭氧从气口I2进入反应装置；步骤(3)中液体原料和臭氧在单根反应管8内并流接触反应后，尾气和产品分别连续从气口II5和产品出口6排出。
所述步骤(2)中单根反应管8内填充填料9，支撑筛板4固定在单根反应管8底部用于支撑填料9。
所述反应装置的壳程通过冷媒进口7和冷媒出口3通入排出冷媒来控制反应温度。

Claims (12)

1.一种臭氧化连续反应装置，其特征在于包括原料进口、原料分配装置、至少一根单根反应管、产品出口及向所述单根反应管输送臭氧的通气口；所述原料分配装置第一端连通所述原料进口；所述单根反应管第一端连通所述原料分配装置的第二端；所述产品出口连通所述单根反应管的第二端。
2.根据权利要求1所述一种臭氧化连续反应装置，其特征在于所述单根反应管内填充填料，单根反应管的底部固定安装有支撑筛板；所述支撑筛板支撑填料；所述支撑筛板上有筛孔；所述填料选用玻璃填料或不锈钢填料。
3.根据权利要求1所述一种臭氧化连续反应装置，其特征在于所述单根反应管高径比大于20。
4.根据权利要求1所述一种臭氧化连续反应装置，其特征在于所述通气口包括气口I和气口II；其中，气口I为尾气口，气口II为臭氧进口；或者所述气口I为臭氧进口，气口II为尾气口。
5.根据权利要求1所述一种臭氧化连续反应装置，其特征在于所述所述单根反应管安装处的装置壁上设有冷媒出口和冷媒进口。
6.根据权利要求1所述的一种臭氧化连续反应装置，其特征在于所述原料分配装置采用溢流原理实现液体均布。
7.根据权利要求1至6任意一项所述一种臭氧化连续反应装置，其特征在于所述臭氧化连续反应装置为一密闭容器。
8.一种臭氧化连续反应装置的工作方法，其特征在于它包括以下步骤：
(1)液体原料和臭氧分别连续从原料进口和臭氧进口进入反应装置；
(2)液体原料通过原料分配装置均匀分布到单根反应管内；
(3)液体原料和臭氧在单根反应管内反应后，尾气和产品分别连续从尾气口和产品出口排出。
9.根据权利要求8所述一种臭氧化连续反应装置的工作方法，其特征在于所述步骤(1)中臭氧从气口II进入反应装置；步骤(3)中液体原料和臭氧在单根反应管内逆流接触反应后，尾气和产品分别连续从气口I和产品出口排出；或者所述步骤(1)中臭氧从气口I进入反应装置；步骤(3)中液体原料和臭氧在单根反应管内并流接触反应后，尾气和产品分别连续从气口II和产品出口排出。
10.根据权利要求8所述一种臭氧化连续反应装置的工作方法，其特征在于所述步骤(2)中单根反应管内填充填料，支撑筛板固定在单根反应管底部用于支撑填料。
11.根据权利要求8所述一种臭氧化连续反应装置的工作方法，其特征在于所述反应装置的壳程通过冷媒进口和冷媒出口通入排出冷媒来控制反应温度。
12.根据权利要求8所述的一种臭氧化连续反应装置的工作方法，其特征在于所述反应装置的原料分配装置采用溢流原理实现液体均布。
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